2020版新教材高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素 2.2 氨和铵盐课件 新人教版必修2

第2课时氨和铵盐一、氨1.物理性质颜色状态气味密度溶解性特性_____气体_______气味_____空气_____溶于水,1体积水能溶解____体积的氨气易液化无色刺激性小于极易700【情境·思考】制冷剂为液态,在一定的温度下又可以变为气态,即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化,然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂,是利用了它的什么性质?试分析它有什么缺点?提示:氨气易液化变为液体,且液氨变为气体时会吸收大量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。2.化学性质(1)实验探究:实验装置操作打开止水夹,并挤压胶头滴管的胶头将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,___________________________________________结论______________________________________________________________形成红色喷泉,瓶内液体呈红色产生大量白烟氨极易溶于水,水溶液呈碱性氨气与氯化氢气体反应生成白色晶体【微思考】若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?若能形成,则实验后液体能否充满烧瓶?提示:能形成喷泉,但不能充满烧瓶。NO2易溶于水并与水发生反应:3NO2+H2O====2HNO3+NO,有NO气体产生,故用NO2与H2O做喷泉实验时,液体只能充满烧瓶容积的2/3。(2)氨气的性质氨的催化氧化是工业_______的基础。制硝酸(3)氨水的性质【情境·思考】管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如果管道某处漏气,会产生白烟,原理是什么?(已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl)氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗?提示:若氯气管道漏气,发生反应:2NH3+3Cl2====N2+6HCl、NH3+HCl====NH4Cl,产生的白烟是固体NH4Cl;不挥发性酸,如H2SO4、H3PO4不能形成蒸气,遇氨气不会产生白烟。二、铵盐1.用途与物理性质(1)用途:农业上常用作化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。(2)物理性质:颜色溶解性状态白色_______水晶体易溶于2.化学性质(1)铵盐的化学性质【易错提醒】并不是所有的铵盐受热分解都产生氨气,如硝酸铵。(2)实验探究实验装置铵盐溶液NH4Cl溶液NH4NO3溶液(NH4)2SO4溶液现象__________________________结论_______________________,离子方程式为____________________应用①___________________②_______试管中有气泡产生,试纸变蓝铵盐与强碱反应生成氨气+OH-NH3↑+H2O检验铵根离子的存在制取氨4NH【情境·思考】有一位农民伯伯看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了,就放在太阳下面晒,下午取的时候发现少了许多。请解释相关原因?提示:在太阳光的照射下,碳酸氢铵受热分解生成NH3、CO2、水蒸气,故固体减少。三、氨气的实验室制法【巧判断】(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无。()提示:×。某溶液中加入稀NaOH溶液,即使生成NH3·H2O,没有加热,也不会放出氨气。4NH(2)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。()提示:√。NH4Cl受热分解生成NH3和HCl脱离固体,到达温度低的部位两者再反应生成NH4Cl,达到分离NH4Cl和NaCl的目的。(3)氨气的制备实验中可以采用碱石灰干燥氨气。()提示:√。氨气溶于水溶液显碱性,不与碱石灰反应,故可用碱石灰干燥氨气。知识点一喷泉实验【重点释疑】1.原理和装置(1)氨气喷泉实验形成原理当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。引发操作打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。(2)实验成功的关键——“三要”①装置气密性——要好。②烧瓶和气体——要干。③烧瓶内的氨气——要满。2.喷泉的常见类型方法减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象增大锥形瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象3.常见产生喷泉实验的组合气体NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水【思考·讨论】喷泉,指由地下喷射出地面的泉水,是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。某同学组装了一套喷泉实验装置(如图所示)。(1)如何操作才能引发该喷泉实验?提示:打开止水夹,用手(或热毛巾等)焐热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触,即产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶,烧瓶内氨气溶于水)(2)某同学做课本中喷泉实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,可并未产生喷泉,试分析实验失误可能的原因是什么?提示:①装置气密性不好;②收集的NH3纯度较低;③烧瓶不干燥等。【案例示范】【典例】(2019·岳阳高一检测)物质A是一种白色晶体,它与浓NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的气体B。按如图所示装置仪器,打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀。(1)A的化学式是____________。(2)可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是_____________。(3)溶液显蓝色的原因是____________(用化学用语表示)。(4)取实验后烧瓶中的溶液加热,观察到的现象是_____________________。【解题指南】解答本题需注意以下三点:(1)常见气体的溶解性及其水溶液的酸碱性。(2)形成喷泉的原理及引发喷泉的操作。(3)掌握氨水的碱性和不稳定性。【解析】(1)由溶液变蓝可知溶液显碱性,B为NH3,由白色沉淀可知A中含有Cl-,所以A为NH4Cl。(2)NH3为碱性气体,只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨气反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集。(3)氨水中NH3·H2O电离得到、OH-故溶液显碱性。(4)氨水不稳定,在加热条件下NH3·H2O分解生成氨气和水,碱性逐渐减弱,溶液由蓝色又变为紫色。4NH答案:(1)NH4Cl(2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨气反应的干燥剂)向下排空气法(3)NH3·H2O+OH-(4)有刺激性气味气体产生,溶液由蓝色又变为紫色4NH【母题追问】(1)如何检验生成气体B的成分?提示:将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒的一端,靠近盛有气体B的烧瓶,若试纸变蓝,则B为氨气。(2)若烧瓶中气体B换为HCl,将会出现什么现象?提示:挤压胶头滴管的胶头时,可以得到红色喷泉。【迁移·应用】1.(2019·石家庄高一检测)如图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()A.Cl2(饱和食盐水)无色喷泉B.NH3(H2O含石蕊)蓝色喷泉C.HCl(H2O含石蕊)红色喷泉D.CO2(NaOH溶液)无色喷泉【解析】选A。Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,无法形成喷泉,A不正确;NH3、HCl极易溶于水,而使烧瓶内压强减小,从而形成喷泉;CO2与NaOH溶液发生反应也会使烧瓶内压强减小形成喷泉。2.喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。世纪金榜导学号(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________。A.SO2和H2OB.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2OD.NO和H2O(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是________上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是________下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”)。(3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,则可能出现的现象为________。②在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是________。【解析】(1)极易溶于水或气体与溶液易发生化学反应可形成图Ⅰ中喷泉,A、C利用气体的溶解性形成喷泉,B中发生化学反应形成喷泉,而D中NO不溶于水,不能形成喷泉;(2)图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,均产生压强差,形成喷泉,图Ⅰ是减小上部烧瓶内气体压强,而图Ⅱ是增大下部锥形瓶内气体压强;(3)①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,有氨气的瓶内气压减小,HCl与氨气结合生成氯化铵,则观察到HCl气体进入盛有NH3的烧瓶,产生大量的白烟;②在①操作的基础上,打开活塞c,瓶内气体减少,外压大于内压,形成喷泉,则现象为①②两烧瓶同时产生喷泉。答案:(1)D(2)减小增大(3)①HCl气体进入盛有NH3的集气瓶,产生大量的白烟②两烧瓶同时产生喷泉【补偿训练】1.“氨的喷泉实验”体现了氨的哪些性质()①还原性②极易溶于水③有碱性物质生成④氧化性⑤氨易液化A.①③⑤B.②③C.②③④D.①②④【解析】选B。“氨的喷泉实验”产生的原因即氨气极易溶于水,酚酞溶液变红(或石蕊溶液变蓝)说明溶液显碱性;元素的化合价未变,故不体现还原性和氧化性;氨没有发生凝聚状态的变化,不体现其易液化的性质,故选B。2.已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验。若在同温同压下用两个相同容积的烧瓶各收集满NH3和HCl气体,用如图所示装置进行喷泉实验,则实验停止后,下列对两个烧瓶内溶液的分析正确的是(不考虑溶质的扩散)()A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量浓度不同C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同【解析】选A。同温同压下,体积相同的NH3和HCl的物质的量相等,质量不等,最终液体将充满烧瓶,即溶液的体积相等,故烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同。知识点二氨气的实验室制法和的检验【重点释疑】1.氨气的实验室制法(1)反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O4NH(2)装置:(3)氨气制备实验各部分装置的选择:装置选择选择原因制备装置固+固反应原理净化装置装有碱石灰的干燥管NH3具有碱性,不与碱石灰反应不用浓硫酸和无水氯化钙NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收收集装置向下排空气法NH3的密度远小于空气,且常温下不与空气成分反应不采用排水法NH3极易溶于水装置选择选择原因验满方法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色氨水显碱性将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒尾气处理试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球NH3极易溶于水,与酸反应2.氨气的其他制法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水+固体CaONH3·H2O+CaO====NH3↑+Ca(OH)2,CaO的作用:①吸水后放热促进NH3的放出;②增加溶液中的OH-浓度,减小NH3的溶解度3.的检验方法(1)原理:4NH(2)方法:【易错提醒】(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。(2)发生装置的试管口略向下倾斜。(3)由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管口应插入试管的底部。(4)棉花团上蘸有稀硫酸,既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。(5)干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂,也不能